[发明专利]一种基于肾血管与肾集合系统同步显影3D打印的方法

说明书

本发明涉及器官医学影像成像以及处理技术领域，尤其涉及一种基于肾血管与肾集合系统同步显影3D打印的方法，包括如下步骤：a）采用CT扫描仪对患者全身进行三期扫描；b）第一期扫描；c）第二期扫描；d）第三期扫描；e）采用CT阈值跟踪触发扫描，当CT值达到所设定的阈值时触发自动扫描，跟踪点为肾动脉平面降主动脉，阈值110 Hu，扫描时间为8～10秒，肾动脉显示1～4级；f）获得Dicom文件；g）将所述Dicom文件通过数据处理重建操作，得到三维器官数据模型；h）获得STL格式文件，通过3D打印机打印出3D人体器官模型。本发明采用同步显影技术与3D打印技术相结合，打印3D器官模型，为泌尿外科临床教学、手术模拟、个体化医疗等提供有效实用的临床意义。

技术领域

本发明涉及器官医学影像成像以及处理技术领域，尤其涉及一种基于肾血管与肾集合系统同步显影3D打印的方法。

背景技术

人体器官3D 打印是近年来飞速发展的新兴技术，在临床和医学科研方面的应用受到了医学界的广泛关注，尤其在人体器官结构研究上有巨大的社会价值和发展潜力，但医学上器官3D 打印的稳定性、精密度和材料领域尚不够完善，表现在制造工艺方面，模型曲面阶梯误差和收缩变形使得模型器官外表结构粗糙，不同组织或细胞有相似的物理密度，导致在图像中有相似的灰度，CT在获取数据转化为灰度图像之后会丢失较多有用的信息。而且在临床实践中通过CTU来显示肾集合系统和输尿管，通过CTA来显示肾动静脉，通过CT增强来显示病变组织来增加不同组织结构的分辨率。但技术上各检查相对独立进行，耗时长，不能同时获取灰度数据，致使肾盂输尿管、血管和病变不能同时显影，从而导致成模数据的不全，输出到3D打印机时或血管的缺失或肾盂输尿管的缺失，不能同时显示二者的三维空间关系，失去较大的临床意义，使得逆向工程变得困难，打印出肾脏的血管、肾集合系统和病变部位三者组织关系不清楚，这就为医生的准确诊断以及做出针对性的治疗方案带来很多不利的影响。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于肾血管与肾集合系统同步显影3D打印的方法，同步对肾血管、肾集合系统和病变组织显影，区分不同组织结构，提高各组织的分辨率，以此提取实时三维数据建模，再结合3D 打印技术，精细地显示出肾动静脉、肾盂输尿管和病变部位的内部结构特点，打印高清3D器官模型，为泌尿外科临床教学、手术模拟、个体化医疗等提供有效实用的临床意义。

为实现上述目的，本发明的一种基于肾血管与肾集合系统同步显影3D打印的方法，包括如下步骤：

a）采用CT扫描仪对患者全身进行三期扫描；

b）第一期扫描：通过双筒高压注射器将碘帕醇（370mg/100ml）注射进患者体内，患者仰卧位，足先进，进行泌尿系平扫，观察泌尿系有无明显梗阻和积水征象；

c）第二期扫描：对患者静脉注射碘帕醇（370mg/100ml）25ml，注射后5～7min 扫描肾和输尿管上段，泌尿系积水和梗阻患者可适当延迟扫描时间；

d）第三期扫描：确认肾和输尿管内造影剂充盈良好之后就进行第三期扫描，采用碘帕醇和生理盐水双期注射，对患者首期静脉团注60～80ml碘帕醇，流率4ml/s，后期注射生理盐水40ml，流率4ml/s；

e）采用CT阈值跟踪触发扫描，当CT值达到所设定的阈值时触发自动扫描，跟踪点为肾动脉平面降主动脉，阈值110 Hu，扫描时间为8～10秒，肾动脉显示1～4级；

f）综合收集以上的肾集合系统与肾血管同步显影之后的断层扫描数据，获得标准格式的医学数字成像和通信Dicom文件；

g）将所述Dicom文件通过数据处理重建操作，得到计算机辅助设计CAD格式的三维器官数据模型；

h）将所述三维器官数据模型转化为3D打印机可识别的STL格式文件，进而通过3D打印机打印出3D人体器官模型。